5.1 印制板电路设计流程 5.2 印制板电路的基本概念 5.3 放置工具栏介绍 第5章 PCB设计基础 5.1 印制板电路设计流程 5.2 印制板电路的基本概念 5.3 放置工具栏介绍

5.1 印制电路板设计流程 图5.1 印制电路板设计流程（P108） 1、 设计的先期工作（绘制原理图、生成网络表、规划电路板） 2、 设置PCB设计环境 3、 更新网络表和PCB 4、 修改封装与布局 5、 布线规则设置 6、 自动布线 7、 手动调整布线，进行DRC校验 8、 保存文件与输出，送加工厂制作

图5.1 印制电路板设计流程

5.2 印制电路板基本概念 5.2.1 PCB的结构 5.2.2 PCB的基本元素 5.2.3 PCB工作层与管理 5.2.4 元件封装

5.2.1 PCB的结构 根据电路板的结构可以分为单面板（Signal Layer PCB）、双面板（Double Layer PCB）和多层板（Multi Layer PCB）三种。 通常在印刷电路板上布上铜膜导线后，还要在上面印上一层防焊层（Solder Mask），防焊层留出焊点的位置，而将铜膜导线覆盖住。防焊层不粘焊锡，甚至可以排开焊锡，这样在焊接时，可以防止焊锡溢出造成短路。另外，防焊层有顶层防焊层（Top Solder Mask）和底层防焊层（Bottom Solder Mask）之分。

单面板：电路板一面敷铜，另一面没有敷铜，敷铜的一面用来布线及焊接，另一面放置元件。单面板成本低，但只适用于比较简单的电路设计。 双面板：电路板的两面都敷铜，所以两面都可以布线和放置元件，顶面和底面之间的电气连接是靠过孔实现的。由于两面都可以布线，所以双面板适合设计比较复杂的电路，应用也最为广泛。 多层板：多层板是指4层或4层以上的电路板，它是在双面板的顶层和底层的基础上，增加了内部电源层、内部接地层和若干中间布线层。板层越多，则布线的区域就越大，布线就越简单。但是由于多面板制作工艺复杂，因此成本较高。 长度单位及换算：PCB编辑器支持英制（mil）和公制（mm）两种长度计量单位。它们的换算关系是：100mils=2.54mm（其中1000mils=1Inches）。

5.2.2 PCB的基本概念 1、 铜膜导线 2、 焊盘 3、 过孔 4、 元件的图形符号 5、其它辅助性说明信息

铜膜导线（Track）：简称导线，是敷铜经腐蚀后形成的用于连接各个焊点的导线。印刷电路板的设计都是围绕如何布置导线来完成的。

飞线：用来表示连接关系的线。它只表示焊盘之间有连接关系，是一种形式上的连接，并不具备实质性的电气连接关系。飞线在手工布线时可起引导作用，从而方便手工布线。飞线是在引入网络表后生成的，而飞线所指的焊盘间一旦完成实质性的电气连接，则飞线自动消失。当同一网络中，部分电气连接断开导致网络不能完全连通时，系统就又会自动产生飞线提示电路不通。利用飞线的这一特点，可以根据电路板中有无飞线来大致判断电路板是否已完成布线。

焊盘、过孔：焊盘（Pad）的作用是放置、连接导线和元件引脚。过孔（Via）的主要作用是实现不同板层间的电气连接。过孔主要有3种。  穿透式过孔（Through）：从顶层一直打到底层的过孔。  半盲孔（Blind）：从顶层遇到某个中间层的过孔，或者是从某个中间层通到底层的过孔。  盲孔（Buried）：只在中间层之间导通，而没有穿透到顶层或底层的过孔。

过孔有两个尺寸，即 Hole Size （钻孔直径）和钻孔加上焊盘后的总的 Diameter （过孔直径）

安全间距：进行印刷电路板的设计时，为了避免导线、过孔、焊点及元件的相互干扰，必须使它们之间留出一定的距离，这个距离称之为安全间距（Clearance）。

5.2.3 印制电路板设计的基本原则 1、元件布局 2、布线 3、去耦电容 4、电路板材料的选择 P114

5.3 放置工具栏介绍 在进行PCB印制板的设计中，需要在电路板上添加导线、焊盘和元器件等，这些都可以通过Protel DXP的Placement（放置工具栏，可以通过执行菜单命令View->Toolbars->Placement来打开或关闭）或相应的菜单命令来完成。

5.3.1 放置铜膜导线 绘制铜膜导线的具体方法有：  执行菜单命令【Place】/【Interactive Routing】；  单击放置工具栏中的 按钮。  快捷键P-〉t 导线的模式和原理图中类似。

5.3.1 放置铜膜导线 铜膜导线的属性有： Trace Width：铜膜导线宽度 Via Hole Size：过孔孔径大小 Via Diameter：过孔直径大小 Layer：导线所在层

5.3.2 放置直线 铜膜导线具有实际的电气连接意义，并且具有网络标识，它的属性由设计规则决定；而直线虽然也具有实际的电气连接意义，但是它不具有网络标识，且它的属性也不由设计规则决定，常用放置直线来绘制印制电路板的外形、元器件的轮廓和禁止布线层的边界等。 放置直线的常用方法有： 执行菜单命令【Place】/【Line】； 单击Placement栏上的放置直线按钮/ 使用放置直线的快捷键P---〉L

5.3.3 放置焊盘及其属性编辑 放置焊盘的方法有：  执行菜单命令 【Place】/【Pad】；  单击放置工具栏中的 按钮即可。

焊盘的形状有以下三种，即圆形（ Round ）、矩形（ Rectangle ）和正八边形（ Octagonal ）

5.3.4 放置过孔及其属性编辑  执行菜单命令 【Place】/【Via】；  单击放置工具栏中的 按钮。 焊盘与过孔的编辑

5.3.5 放置字符串 在工作平台上放置一个字符串的具体实现方法有：  执行菜单命令【Place】/【String】； 5.3.5 放置字符串 在工作平台上放置一个字符串的具体实现方法有：  执行菜单命令【Place】/【String】；  单击放置工具栏中的 按钮。

5.3.6 放置位置坐标 用户可以将光标当前所在位置的坐标放置在工作平面上以供参考，它同字符串一样不具有任何电气特性。 5.3.6 放置位置坐标 用户可以将光标当前所在位置的坐标放置在工作平面上以供参考，它同字符串一样不具有任何电气特性。 放置位置坐标的具体操作方法是执行菜单命令【Place】/【Coordinate】，光标会变成十字形状，并带着当前位置的坐标出现在工作区内。 或者单击Placement栏上的 +10,10

5.3.7 放置尺寸标注 放置尺寸标注的具体方法有：  执行菜单命令【Place】/【Dimension】/【Dimension】 ； 5.3.7 放置尺寸标注 放置尺寸标注的具体方法有：  执行菜单命令【Place】/【Dimension】/【Dimension】 ；  单击放置工具栏中的 按钮。

5.3.8 设定坐标原点 设定坐标原点的具体操作方法有：  执行菜单命令 【Edit】/【Origin】/【Set】；  单击 按钮。

5.3.9 放置元件 除了用网络表装入元件外，用户还可以将元件手工放置到各种平面上。 放置元件的具体实现方法有： 5.3.9 放置元件 除了用网络表装入元件外，用户还可以将元件手工放置到各种平面上。 放置元件的具体实现方法有：  执行菜单命令【Place】/【Component】；  单击放置工具栏上的 按钮。

5.3.10 边缘法绘制圆弧 边缘法绘制圆弧的具体实现方法有：  执行菜单命令【Place】/【Arc（Edge）】； 5.3.10 边缘法绘制圆弧 边缘法绘制圆弧的具体实现方法有：  执行菜单命令【Place】/【Arc（Edge）】；  单击放置工具栏的 按钮。

5.3.11 中心法绘制圆弧 中心法绘制圆弧的具体操作可以：  执行菜单命令【Place】/【Arc(Center)】； 5.3.11 中心法绘制圆弧 中心法绘制圆弧的具体操作可以：  执行菜单命令【Place】/【Arc(Center)】；  单击放置工具栏的 按钮。 执行命令后，光标变成十字形，把十字光标移到印制电路板的适当位置。第1次单击确定圆弧的圆心；第2次单击确定圆弧的半径；第3次单击确定圆弧的起始角，第4次单击确定圆弧的终止角。

5.3.12 绘制整圆 绘制整圆的方法有：  执行菜单命令【Place】/【Full Circle】；  单击工具栏上的 按钮。

5.3.13 放置矩形填充 采用矩形填充可以实现在印制电路板上，大面积的接地或布置电源，用来提高印制电路板的可靠性和抗干扰性能。 5.3.13 放置矩形填充 采用矩形填充可以实现在印制电路板上，大面积的接地或布置电源，用来提高印制电路板的可靠性和抗干扰性能。 执行菜单命令【Place】/【Fill】， 或单击放置工具栏中的 按钮。

5.3.14 放置多边形填充 在印制板上大面积的接地，还可以采用另外一种方法，就是放置多变形填充，它比放置矩形填充更灵活，可以实现包地、屏蔽等多种印制电路板常用的功能。 执行菜单命令【Place】/【Polygon Plane】 单击放置工具栏中的 按钮

Hatching Style：设置多变形填充的栅格样式。

Surround Pads With：设置多变形填充环绕焊盘、过孔等图元的方式

5.3.15 阵列式粘贴 一次粘贴多个元器件。 Edit—〉Paste Special

5. 4 元件封装 1、 元件封装的分类 2、 元件封装的编号 3、 常用元件的封装 图5.2 常用元件的封装

常用元件的封装